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Title: Evaluación del comportamiento no ideal de una bicapa lipídica de DPPC y DPPS con diferentes concentraciones de colesterol usando dinámica molecular.
Authors: Venegas Guamán, Katherine Estefany
metadata.dc.contributor.advisor: Quingatuña Cali, Dalinda
metadata.dc.contributor.miembrotribunal: Cazar Ramírez, Robert
Flores Humanante, Bolívar
Keywords: BIOFÍSICA;BICAPA LIPÍDICA;COLESTEROL;EFECTO DE CONDENSACIÓN;COMPORTAMIENTO NO IDEAL;DINÁMICA MOLECULAR;ÁREA MOLECULAR;TENSIÓN SUPERFICIAL;PRESIÓN SUPERFICIAL;ELASTICIDAD DE GIBBS
Issue Date: Jul-2018
Publisher: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citation: Venegas Guamán, Katherine Estefany. (2018). Evaluación del comportamiento no ideal de una bicapa lipídica de DPPC y DPPS con diferentes concentraciones de colesterol usando dinámica molecular. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Series/Report no.: UDCTFC;86T00060
Abstract: Charmm-GUI was used to build five molecular models of lipid bilayers containing 200 lipids of Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and Dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS) with cholesterol concentrations (CHL1) of 0, 15, 30, 50 and 70% to evaluate non – ideal behavior (condensation effect). A series of Molecular Dynamics simulations were performed using Gromacs, the energy minimization and the molecular systems equilibration were performed using NVT and NPT assemblies at a temperature of 315 K for a total of 10 ns. The variables were determined: molecular area, surface tension and Gibbs elasticity for each model. As the cholesterol concentration increases, the molecular area decreases, the surface tension fluctuates. The cholesterol level also affects the lipid bilayers hardness. The Gibbs elasticity was evaluated, resulting in hardness in the bilayer when it has 70% cholesterol in its composition. The system with the greatest flexibility was the lipid bilayer with 30% cholesterol. The surface pressure and Gibbs elasticity behavior of the simulations in relation to the experimental results are similar, demonstrating the non – ideal cholesterol behavior against phospholipids affecting the lipid bilayers properties and cell functionality as well. It is recommended to deepen the study of other factors that determine the non – ideal cholesterol behavior versus phospholipids in the lipid bilayers.
Description: Se usó Charmm-GUI para construir cinco modelos moleculares de bicapas lipídicas que contienen 200 lípidos de Dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) y Dipalmitoilfosfatidilserina (DPPS) con concentraciones de colesterol (CHL1) de 0, 15,30,50 y 70% para evaluar el comportamiento no ideal (efecto de condensación). Se realizaron una serie de simulaciones de Dinámica Molecular usando Gromacs, para lo cual se realizó la minimización de energía y el equilibramiento de los sistemas moleculares usando ensambles NVT y NPT a una temperatura de 315 K para un total de 10ns. Se determinó las variables: área molecular, tensión superficial y elasticidad de Gibbs para cada modelo. A medida que aumenta la concentración de colesterol disminuye el área molecular, la tensión superficial fluctúa. La presencia de colesterol afecta también la rigidez de las bicapas lipídicas. Se evaluó la elasticidad de Gibbs dando como resultado rigidez en la bicapa cuando esta tiene 70% de colesterol en su composición. El sistema con mayor flexibilidad fue la bicapa lipídica con 30% de colesterol. El comportamiento de la presión superficial y elasticidad de Gibbs de las simulaciones con respecto a los resultados experimentales son semejantes, demostrando el comportamiento no ideal del colesterol frente a los fosfolípidos afectando las propiedades de las bicapas lipídicas y por ende la funcionalidad de las células. Se recomienda profundizar el estudio de otros factores que determinan el comportamiento no ideal del colesterol frente a los fosfolípidos en las bicapas lipídicas.
URI: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/8608
Appears in Collections:Tesis Biofísico

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